所謂「S-表達式/運算式」（S-expression）或「sexp」（其中「S」代表「符號的」），是指一種以人類可讀的文本形式表達半結構化數據的約定。S-表達式可能以其在Lisp家族的編程語言中的使用而為人所知。其他應用則見於由Lisp衍生的語言，如DSSSL，以及如IMAP之類通信協議中作為標記出現和約翰·麥卡錫的CBCL。語法細節和所支持的數據類型雖因語言而異，但這些語言間最通用的特性則是使用S-表達式作為括號化的前綴表示法（有時亦作劍橋波蘭表示法）。
(* 2 (+ 3 4)) 數據類型和語法
S-表達式格式有許多變體，支持不同數據類型的各種不同語法。最廣泛支持的是：
- 列表和點對:
(1 () (2 . 3) (4)) - 符號:
with-hyphen?@!$a\ symbol\ with\ spaces - 字串:
"Hello, world!" - 整數:
-9876543210 - 浮點數:
-0.06.283186.023e23
在 LISP 編程中使用
S-表達式在Lisp中既用作代碼，也用作數據（見McCarthy Recursive Functions of Symbolic Expressions[1]）。S-表達式原本被用於將被M-表達式處理的數據，但Lisp的首個實現是一個 S-表達式的解釋器，以 S-表達式編碼 M-表達式，而Lisp程序員很快習慣於對代碼和數據都使用 S-表達式。
S-表達式可以是如數字這樣的單個對象，包括特殊原子nil和t在內的LISP 原子，或寫作 (x . y)的cons pair。更長的列表則由嵌套的cons pair組成，例如(1 . (2 . (3 . nil)))（，亦可寫作更易理解的(1 2 3)）。
使用前綴表示法，程序代碼可寫作 S-表達式。書寫Lisp程序中額外的語法糖則是，一般的表達式(quote x)可以省略為'x。
嵌套列表可以寫為 S-表達式：((milk juice) (honey marmalade))是一個雙元素S-表達式，其元素也是雙元素 S-表達式。Lisp（和本文）中使用的以空格分隔的符號是典型的。換行符（換行符）通常有資格作為分隔符。 這是一個簡單的上下文無關語法的一小部分英語寫成 S-表達式（Gazdar / Melish，Lisp 中的自然語言處理）：
(((S) (NP VP))
((VP) (V))
((VP) (V NP))
((V) died)
((V) employed)
((NP) nurses)
((NP) patients)
((NP) Medicenter)
((NP) "Dr Chan"))
Common Lisp範例：
(defun factorial (x)
(if (zerop x) 1
(* x (factorial (- x 1)))))
Scheme範例：
(define (factorial x)
(if (zero? x) 1
(* x (factorial (- x 1)))))
解析
S-表達式經常與 XML 進行比較，一個關鍵的區別是 S-表達式在語法上要簡單得多，因此更容易解析。例如，可以在幾十行 Python 代碼中實現一個簡單的 S-表達式解析器。
def parse_sexp(string):
"""
>>> parse_sexp("(+ 5 (+ 3 5))")
[['+', '5', ['+', '3', '5']]]
"""
sexp = [[]]
word = ''
in_str = False
for char in string:
if char == '(' and not in_str:
sexp.append([])
elif char == ')' and not in_str:
if word:
sexp[-1].append(word)
word = ''
temp = sexp.pop()
sexp[-1].append(temp)
elif char in (' ', '\n', '\t') and not in_str:
if word:
sexp[-1].append(word)
word = ''
elif char == '\"':
in_str = not in_str
else:
word += char
return sexp[0]
標準化
1997年5月，羅納德·李維斯特 提交了一份 Internet-Draft ，擬作為RFC出版。該草案定義了基於Lisp S-表達式的語法，但旨在用於一般目的的數據存儲及交換（類似XML）而非僅限於編程。儘管未被批准為RFC，但此草案已被其他RFC（如RFC 2693）和數種出版物[2]引用。最原始的用途則是在SPKI中。
Rivest的格式定義了 S-表達式為一個八位元組-串（一系列字節）或其他S-表達式的有限列表。此定義描述了三種表達這種結構的互換格式。一種為「advanced transport」——以格式而言具有很大彈性，且語法上近似於Lisp-風格表達式，但並不等同。例如，advanced transport允許八位元組-串逐字表示（串的長度後跟隨一分號及整個原始的串），引號形式允許轉義字符，十六進制，Base64，或者在滿足一定條件時直接作為「token」。（Rivest的token與Lisp token不同之處在於前者僅僅為了方便與審美，像其他字符串一樣對待，而後者有特別的語法意義。）為了更為緊密，更便於語法分析，獨立於任何抽象的 S-表達式，另一種交換格式「canonical presentation」僅允許逐字表示的字符串，格式上禁止字符串以外的空白。
相關條目
- M-表達式
- CAR and CDR
- 列表構造函數
- Canonical S-expressions
引用
外部連結
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